[发明专利]强化锰矿浸出装置及其设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及到在锰矿湿法冶炼浸出槽技术，特别涉及到一种强化锰矿浸出装置及其设计方法。

背景技术

锰矿浸出提取是从矿物中提取锰的主要方法之一，即锰矿的湿法冶炼。为增加反应速度和反应效率，通常在锰矿浸出处理过程中，需要对浸出液进行搅拌，除了采用常规的机械搅拌外，还在浸出槽底部设置有空气喷嘴，在锰矿浆的浸出液中充入空气并加以搅拌，以利用空气中的氧气来对二价铁进行氧化，去除碳酸锰矿中的杂质铁，从而达到提高浸取率的目的。名称为《一种锰矿浸取除铁的装置及其除铁方法》(申请号为2009102509706)的专利申请技术采用所谓文丘里喷嘴安装在浸出槽底部向浸出液中充入空气，以利用空气中的氧气来对二价铁进行氧化。然而，文丘里喷嘴的使用效果并不理想，主要表现在：1)空气流以较高的垂直速率喷出，易产生气泛现象，即混合效果较差；2)空气流以直线状喷出，使得气、液相间接触不充分。显然，现有技术锰矿浸出槽文丘里喷嘴存在着空气流垂直速率较大，喷射面积较小等问题。

发明内容

为克服现有技术锰矿浸出槽文丘里喷嘴存在的空气流垂直速率较大，喷射面积较小等问题，本发明提出一种强化锰矿浸出装置及其设计方法。本发明强化锰矿浸出装置的喷嘴包括旋转体、倒L型喷嘴和支架，旋转体使气流按一定的角度喷出，同时，还反作用于旋转体本身，使其高速旋转，从而将气流高速抛出，形成较大喷幅，使浸出槽中的气、液相间充分接触，提高了反应速度和反应效率。

本发明强化锰矿浸出装置的喷嘴包括旋转支架、转轴、倒L型喷嘴和进气管；旋转支架呈倒三角型，转轴设置在倒三角型旋转支架底边的中心；进气管安装在倒三角型旋转支架底边的对角并与转轴同轴；倒L型的顶部与转轴活动连接、底部与进气管活动连接并与转轴同轴。

进一步的，本发明强化锰矿浸出装置的喷嘴的孔径满足下式：

d=33.3qπμ0.2gp---(1)]]>

式中：d为喷嘴孔径，单位为mm；

      q为微喷头流量，单位为m³/h；

      μ为喷嘴流量系数，0.85～0.95；

      g为重力加速度，其值为9.81m/s²；

      P微喷头工作压力，单位kPa。

进一步的，本发明强化锰矿浸出装置的喷嘴的材质为不锈钢或耐磨合金。

本发明强化锰矿浸出装置的喷嘴设计方法，采用旋转支架、转轴、倒L型喷嘴和进气管组装成旋转喷嘴；旋转支架呈倒三角型，转轴设置在倒三角型旋转支架底边的中心；进气管安装在倒三角型旋转支架底边的对角且与转轴同轴；倒L型喷嘴的顶部与转轴活动连接、底部与进气管活动连接并与转轴同轴，其中，采用下式计算喷嘴的孔径：

d=33.3qπμ0.2gp]]>

式中：d为喷嘴孔径，单位为mm；

      q为微喷头流量，单位为m³/h；

      μ为喷嘴流量系数，0.85～0.95；

      g为重力加速度，其值为9.81m/s²；

      P微喷头工作压力，单位kPa。

本发明强化锰矿浸出装置及其设计方法的有益技术效果是能够精确的设计出满足使用要求的旋转喷嘴，使空气流呈螺旋方式上升，使浸出槽中的气、液相间充分接触，有效的提高了浸出槽的反应速度和反应效率。

附图说明